UIP400MTP ultratovush qurilmasi yordamida koʻp sonli namunalarda prionlarni aniqlash uchun PMCA
Koʻp chuqurchali plastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi oqsillarning notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilishda (PMCA) koʻp sonli namunalarni tayyorlash uchun kuchli yechim taklif etadi. Bir nechta chuqurcha boʻylab energiyani bir tekis taqsimlash va ultratovush bilan ishlov berish parametrlarini aniq saqlash orqali ushbu tizim koʻplab namunalarga bir vaqtda, natijalarning nihoyatda yuqori takrorlanuvchanligi bilan ishlov berish imkonini beradi. Bu imkoniyatlar tahlil ingibitorlari natijalarni yashirishi mumkin boʻlgan soʻlak kabi murakkab biologik namunalarda past konsentratsiyadagi prionlarni aniqlash uchun PMCA usulini optimallashtirishda hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Prion kasalliklari, masalan, bugʻusimonlardagi surunkali ozib ketish kasalligi (CWD) va odamlardagi Creutzfeldt-Jakob kasalligi (CJD), notoʻgʻri buklangan prion oqsillari (PrPSc) sabab boʻladigan neyrodegenerativ kasalliklardir. Bu kasalliklarda soʻlak, qon va siydik kabi tana suyuqliklarida yuqumli prionlar koʻpincha kam miqdorda boʻladi, bu esa tashxis qoʻyish va tadqiqotlarni murakkablashtiradi. Atrof-muhit matritsalariga ajralib chiqadigan prionlar orqali CWD kasalligining gorizontal yuqishi yovvoyi hayvonlar populyatsiyalarini boshqarish va ekologik salomatlik uchun ayniqsa muhim oqibatlarga ega. Xuddi shuningdek, Creutzfeldt-Jakob kasalligi kabi kasalliklarda inson namunalaridagi notoʻgʻri buklangan prion oqsillarini ishonchli amplifikatsiya qilish diagnostikani rivojlantirish va kasallikning rivojlanishini tushunish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Oqsillarning notoʻgʻri buklanishini yuqori samaradorlik bilan amplifikatsiya qilish koʻp sonli namunalarga ishlov beruvchi UIP400MTP ultratovush qurilmasi yordamida
Oʻzgartirilgan PMCA protokolini qoʻllash keng tarqalgan tahlil ingibitorlari (masalan, soʻlakdagi mutsinlar) taʼsirini chetlab oʻtish va aks holda real vaqt rejimida tebranish orqali induksiyalangan konversiya (RT-QuIC) kabi usullar bilan aniqlab boʻlmaydigan yoki aniqlash natijalari noaniq boʻladigan prionlarni yuqori sezgirlik bilan aniqlash imkonini beradi. Ushbu yutuqlar turli kasalliklarda prionlarni aniqlashni yaxshilab, PMCA usulini prion tadqiqotlari va diagnostikasi uchun ajralmas vositaga aylantiradi. Koʻp chuqurchali plastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi mikroplastinkalardagi (masalan, 6, 24 yoki 96 chuqurchali plastinkalarda) yoki probirka shtatividagi flakonlardagi koʻplab namunalarga ultratovush bilan ishlov berib, koʻp sonli namunalarda PMCA oʻtkazishni osonlashtiradi.
Koʻp sonli namunalarda oqsillarning notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilish (PMCA) protokoli
Quyidagi protokol ishonchli tadqiqot natijalarini olish uchun koʻp sonli namunalarga mutlaqo bir xil sharoitlarda samarali ishlov berish imkonini beradi.
Namunalarni tayyorlash
Boshlangʻich material:
Prepare samples by:
- Resuspending sarkosyl extraction pellets in PMCA substrate.
- To’g’ridan-to’g’ri spiking miya homogenatlari yoki prion urug’lari bilan qon namunalari.
Substrat:
- PrP ni haddan tashqari ifodalovchi transgen sichqonlardan tayyorlangan 10% (og’irlik / hajm) miya gomogenatidan foydalaning.C (e.g., Tg mice).
- Homogenize the brain tissue in:
– 1× PBS.
– 150 mM NaCl.
– 1% Triton X-100. - Store the substrate at -80ºC until use.
Namunalarni mikroplastinka yoki probirkalarga joylashtirish:
Probirkalar:
- 90 mkl miya gomogenati substratini qo’shing va 10 mkL namuna (masalan, qon, miya gomogenati yoki sarkosil pelleti) bilan urug’lang.
- Place 3 Teflon beads (1,59-mm or 2,38-mm diameter) in each 0,2 mL tube.
- Quvurlarni UIP400MTP sonikatoriga mos keladigan taglikka o’rnating.
6 chuqurchali mikroplastinka:
- 5 ml miya gomogenati substratini qo’shing va har bir quduqqa 500 mL namuna bilan urug’ qo’shing.
- Add 3 Teflon beads to each well.
PMCA jarayoni
Joylashtirish:
Ishlab chiqaruvchining ko’rsatmalariga muvofiq trubka tokchasini yoki 6 quduqli mikroplastinkani UIP400MTP sonikatoriga joylashtiring.
Sikllar dasturi:
Perform 144 PMCA cycles as follows:
- Kuluçka: 37°C da 29 daqiqa 30 soniya.
- Sonication: 30 seconds at 60% amplitude.
- Haroratni kuzatib boring: Namuna haroratini kuzatish va UIP400MTP ni maksimal darajaga dasturlash uchun ulanadigan harorat sensoridan foydalaning. harorat 48-50 ° S.
Keyingi bosqichlar:
144 tsiklning birinchi bosqichini tugatgandan so’ng, kuchaytirilgan materialning bir qismini o’tkazing:
- Yangi transgenik sichqoncha miya gomogenat substratiga 10 barobar suyultiriladi.
- Bir xil sonikatsiya parametrlarini saqlab, keyingi turlar uchun 96 PMCA tsiklini bajaring.
- Kerakli turlar soniga (odatda 5 tagacha) davom eting.
Aniqlash: PrPSc
- Proteinaza K bilan parchalash:
– Namunalarga 37°C da 1 soat davomida Proteinaza K (50 μg/mL) bilan ishlov bering.
– SDS namuna buferini qo‘shib, 10 daqiqa qaynatish orqali proteolizni to‘xtating. - Western blot tahlili:
– Analyze digested samples using:
– 6H4 or PRC1 anti-PrP antibodies.
– SDS-PAGE ni bajaring va aniqlash uchun PVDF membranalariga ko‘chiring.
Yanada ishonchli natijalar uchun koʻproq namunalarga ishlov bering
Koʻp chuqurchali plastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi oqsillarning notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilish (PMCA) samaradorligini va koʻlamini kengaytirish imkoniyatini sezilarli darajada oshirib, ushbu jarayonning odatda koʻp vaqt talab qilish muammosini hal etadi. Tizim 96 chuqurchali plastinkada bir vaqtning oʻzida 96 tagacha namunaga ishlov berish imkonini yaratib, barcha chuqurchalarda ultratovush bilan ishlov berishning aniq va bir xil sharoitlarini saqlagan holda PMCA ish jarayonlarini soddalashtiradi. Koʻp sonli namunalarga ishlov berish imkoniyati qoʻlda bajariladigan amallarni kamaytiradi, koʻp mehnat talab qiladigan bosqichlarni qisqartiradi va natijalarning takrorlanuvchanligini taʼminlaydi, shu sababli qurilma prion tadqiqotlari uchun ajralmas vositaga aylanadi. Surunkali ozib ketish kasalligi yoki Creutzfeldt-Jakob kasalligi oʻrganilishidan qatʼi nazar, UIP400MTP keng koʻlamli tadqiqotlarni yanada samarali oʻtkazishni osonlashtirib, tadqiqotchilarga zamonaviy diagnostika va ilmiy qoʻllanmalarning talablarini bajarish imkonini beradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
Mikroplastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi koʻp sonli namunalarda PMCA oʻtkazish uchun
Koʻp beriladigan savollar
Prionlar nima?
Prionlar, ayniqsa miyada, normal hujayra oqsillarining gʻayritabiiy buklanishini keltirib chiqarishga qodir boʻlgan notoʻgʻri buklangan oqsillardir. Bakteriya yoki viruslardan farqli ravishda, prionlarda nuklein kislotalar yoʻq va ular oʻzini qolip sifatida ishlatish mexanizmi orqali koʻpayib, Creutzfeldt-Jakob kasalligi, qoramollarning gʻovaksimon ensefalopatiyasi (telba sigir kasalligi) va qoʻylardagi skrepi kabi tobora kuchayib boruvchi neyrodegenerativ kasalliklarga olib keladi. Ularning standart sterilizatsiya jarayonlariga chidamliligi oʻziga xos patogenligini koʻrsatadi hamda tibbiyot va tadqiqot muhitlarida jiddiy qiyinchiliklar tugʻdiradi.
PMCA usuli nima?
Oqsillarning notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilish (PMCA) notoʻgʻri buklangan prion oqsillarini (PrP^Sc) in vitro amplifikatsiya qilish uchun qoʻllanadigan laboratoriya usulidir. U normal hujayraviy prion oqsilining (PrP^C) notoʻgʻri buklangan yuqumli shaklga (PrP^Sc) aylanishini taqlid qiladi; bu prion kasalliklarining oʻziga xos belgisidir. Jarayon PrP^Sc agregatsiyasini tezlashtirish uchun inkubatsiya va ultratovush bilan ishlov berish sikllarini oʻz ichiga oladi, shu sababli u kam miqdordagi prionlarni aniqlash uchun kuchli vosita hisoblanadi.
Qaysi oqsilning notoʻgʻri buklanishi Creutzfeldt Jakob kasalligiga sabab boʻladi?
Creutzfeldt-Jakob kasalligi (CJD) prion oqsilining (PrP) notoʻgʻri buklanishi tufayli yuzaga keladi. Normal izoforma (PrPC) gʻayritabiiy, β-qatlamlarga boy konformatsiyaga (PrPSc) oʻtadi; bu konformatsiya yuqumli boʻlib, miyada amiloid agregatlarni hosil qiladi va neyrodegeneratsiyaga olib keladi.
Yuqumli prionlar oqsillarining notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilish nima?
Oqsillarning notoʻgʻri buklanishini siklik amplifikatsiya qilish (PMCA) prionlarning yuqumli shaklini (PrPSc) amplifikatsiya qilish usuli boʻlib, bunda normal PrPC oz miqdordagi PrPSc bilan takroran inkubatsiya qilinadi. Har bir siklda PrPSc taʼsirida PrPC ning notoʻgʻri buklanishi katalizlanadi, ultratovush bilan ishlov berish esa agregatlarni parchalab, agregatsiya boshlanishi uchun koʻproq markazlar hosil qiladi. Bu prionlarning in vivo koʻpayishini taqlid qiladi va biologik namunalarda prionlarni yuqori sezgirlik bilan aniqlash imkonini beradi.
PrP ning notoʻgʻri buklanishiga nima sabab boʻladi?
PrP ning notoʻgʻri buklanib, patogen PrPSc shakliga oʻtishini quyidagilar keltirib chiqarishi mumkin:
- Sporadik prion kasalliklarida oʻz-oʻzidan notoʻgʻri buklanish.
- PRNP genidagi genetik mutatsiyalar (masalan, oilaviy prion kasalliklarida).
- Yuqumli PrPSc ning ifloslangan oziq-ovqat, tibbiy muolajalar yoki boshqa yoʻllar orqali organizmga tushishi.
- pH, metall ionlari yoki kofaktorlar kabi atrof-muhit yoki strukturaviy omillar taʼsirida beqarorlashish: PrPC.
RT-QuIC testi nima?
Real vaqt rejimida tebranish orqali induksiyalangan konversiya (RT-QuIC) prion kasalliklari uchun yuqori sezgirlikdagi diagnostik tahlildir. Aniqlanadigan oqsil PrPSc boʻlib, tahlil uning rekombinant PrPC ni notoʻgʻri buklangan agregatlarga aylantirish qobiliyatini kuchaytirishga asoslanadi. Test amiloid fibrillalar hosil boʻlishini fluoressensiya asosida aniqlashdan foydalanadi, bu esa uni miya-orqa miya suyuqligi (CSF) yoki boshqa toʻqimalarda CJD kabi kasalliklarga tashxis qoʻyishda foydali qiladi.
Hielscher Ultrasonics yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan tortib sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.
